Schlagwort: Erde

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Eine Gravitationskarte der Erde

Videocredit: NASA, GSFC, GRACE, SVS

Ist die Schwerkraft überall auf der Erde gleich stark? Nein. Ihr seid an manchen Orten etwas schwerer als an anderen. Dieses Video zeigt in Farbe und überhöhtem Relief, wo das Schwerefeld der Erde relativ stark oder schwach ist. Eine tief gelegene und blau gefärbte Gegend liegt vor der Küste von Indien. Dort wärt ihr etwas leichter. Einen relativ hoch gelegenen Punkt findet ihr in den Bergen von Chile in Südamerika.

Nicht immer erkennt man den Grund für diese Abweichungen an der Oberfläche. Forschende vermuten, dass Strukturen tief im Erdmantel eine Rolle spielen. Sie hängen vielleicht mit dem Aussehen der Erde vor langer Zeit zusammen.

Diese Karte entstand aus Daten des Satelliten-Tandems GRACE der NASA. Es umrundete die Erde von 2002 bis 2017. GRACE hat die Schwerkraft der Erde kartiert. Dafür erfasste die Mission sorgfältig winzige Änderungen des Abstands zwischen den beiden Satelliten.

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Die Erde verlassen

Videocredit: NASA, Labor für Angewandte Physik der JHU, Carnegie Inst. Washington, MESSENGER

Wie würde es aussehen, die Erde zu verlassen? So etwas wurde detailreich visuell aufgenommen von der MESSENGER Raumsonde, als sie 2005 wieder an der Erde vorbei flog. Sie war auf dem Weg zum Planeten Merkur.

In diesem Zeitraffervideo sieht man die rotierende Erde wie sie in die Ferne entschwindet. Das Sonnenlicht, das von nur einer Hälfte der Erde reflekiert wird, ist so hell, dass die Sterne nicht sichtbar sind. Die robotische MESSENGER Raumsonde befand sich von 2011 bis 2015 im Orbit um Merkur und hat die erste vollständige Karte der Oberfläche erstellt.

Bei dieser Gelegenheit schaute MESSENGER zurück auf seine Heimatwelt. MESSENGER ist eines der wenigen Dinge, die auf der Erde hergestellt wurden und niemals zurückkehren werden. Am Ende ihrer Mission wurde MESSENGER bewusst auf Merkurs Oberfläche zum Einschlag gebracht.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Freier Flug im Raum

Über der blauen Erde mit weißen Wolken schwebt ein weit entfernter Astronaut im schwarzen All. Es ist Bruce McCandless II mit einer Manned Maneuvering Unit.

Bildcredit: NASA, STS-41B

Wie wäre es wohl, frei im Weltraum zu schweben? Bruce McCandless II durfte das am eigenen Leib erfahren. 1984 driftete er weiter hinaus als sonst jemand zuvor. Bei der Space-Shuttle-Mission 41-B waren McCandless und sein Kollege, der NASA-Astronaut Robert Stewart, die ersten, die so einen unangebundenen Außenbordeinsatz erlebten. McCandless (im Bild) schwebte frei im All. Er war etwa 100 Meter vom Frachtraum einer Raumfähre entfernt und bewegte sich mit einer besatzten Manövereinheit (Manned Maneuvering Unit, MMU).

Der Antrieb der MMU funktionierte, indem er Stickstoff ausstieß. Man setzte damit Satelliten aus oder holte sie ein. Mit einer Masse von über 140 Kilogramm ist eine MMU auf der Erde schwer. Aber wie alles andere auch ist sie schwerelos, wenn sie im Orbit schwebt. Die MMU wurde später durch die SAFER-Rucksack-Antriebseinheit ersetzt.

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Artemis I: Flugtag 13

Links unten ragt die Raumpatrouille Orion ins Bild. Rechts oben steht die blaue Erde hinter dem braunen Mond. Beide sind etwa zu drei Vierteln beleuchtet.

Bildcredit: NASA, Artemis I

Am 13. Flugtag der Mission Artemis I erreichte das Raumschiff Orion seine größte Entfernung zur Erde. Das war am 28. November 2022. Orion war damals auf ihrer fernen retrograden Umlaufbahn mehr als 430.000 Kilometer von der Erde entfernt. Die Distanz zum Mond betrug fast 70.000 Kilometer.

Dieses Standbild stammt aus einem Video vom 13. Flugtag. Es zeigt den Planeten Erde und seinen großen natürlichen Satelliten im selben Sichtfeld. Aus der Sicht des Raumschiffs sind sie fast gleich groß.

Am 26. Flugtag (am 11. Dezember 2022) landete das besatzungslose Raumschiff auf seiner Heimatwelt. Damit endete die historische Mission Artemis I. Die Mission Artemis II bringt vier Astronaut*innen um den Mond und wieder zurück. Sie startet frühestens am 6. Februar.

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Orion zeigt, wie die Erde untergeht

Links ragt das Raumschiff Orion ins Bild, rechts der Mond der Erde. Unten am Mondrand schimmert eine kleine blaue Murmel, die Erde.

Bildcredit: NASA, Artemis 1

Dieser Schnappschuss aus dem Weltraum entstand am 21. November 2022. Hier verschwinden gerade acht Milliarden Menschen, weil der helle Rand des Mondes ihre Heimatwelt verdeckt. Es war der sechste Tag der Mission Artemis I. Eine Außenkamera des Raumschiffs Orion nahm das Bild auf.

Das Raumschiff Orion flog dabei kontrolliert am Mond vorbei und näherte sich seiner Oberfläche auf 130 Kilometer. Beim Vorbeiflug gewann Orion genug Geschwindigkeit für eine ferne rückläufige Umlaufbahn um den Mond. Diese führte die Kapsel 92.000 Kilometer vom Mond fort. Sie war rückläufig (retrograd), weil das Raumschiff in Gegenrichtung zur Umlaufbahn des Mondes um die Erde kreiste.

Als das Raumschiff Orion am 28. November 2022 den Mond umrundete, erreichte es seine größte Entfernung von der Erde. Sie betrug etwas mehr als 400.000 Kilometer. Dabei brach Orion den Rekord von Apollo 13. Seither ist es das am weitesten entfernte Raumschiff, das es Menschen möglich machen sollte, das Weltall zu erforschen.

Die Mission Artemis II soll vier Astronaut*innen um den Mond führen und wieder zurückbringen. Der Start ist schon für 6. Februar geplant.

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Sonnenwende auf der rotierenden Erde

Videocredit: Meteosat 9, NASA, Earth Observatory, Robert Simmon

Kann man von der Neigung der Erde ableiten, dass heute Sonnenwende ist? – Ja. Zur Sonnenwende ist der Terminator der Erde – das ist die Linie, an der sich Tag und Nacht treffen – am stärksten geneigt. Dieses Zeitraffervideo zeigt dies anhand eines vollen Jahreszyklus des Planeten Erde in zwölf Sekunden. Der Satellit Meteosat 9 befindet sich in einem geosynchronen Orbit. Er nahm jeden Tag zur gleichen Ortszeit (das ist die Zeit nach Sonnenstand) ein Infrarotbild der Erde auf.

Das Video beginnt mit der Tagundnachtgleiche im September 2010. Der Terminator bildet eine senkrechte Linie: Tag und Nacht sind gleich lang (was die Zeit betrifft – beide bedecken visuell gleiche Anteile der Erdkugel).

Während die Erde ihren Weg um die Sonne fortsetzt, sieht man, wie sich der Terminator neigt, sodass pro Tag weniger Licht auf die Nordhalbkugel fällt. Das führt im Norden zum Winter. Wenn die Neigung am größten ist, findet im Norden die Wintersonnenwende statt. Im Süden ist Sommersonnenwende.

Dann schreitet das Jahr voran. Im März 2011 ist die nächste Tagundnachtgleiche, das ist etwa in der Mitte des Videos. Danach neigt sich der Terminator zur anderen Seite. Auf der Südhalbkugel beginnt der Winter und im Norden der Sommer. Im Film endet das Jahr mit der nächsten September-Tagundnachtgleiche. Damit ist eine weitere der Milliarden Reisen der Erde um die Sonne vollendet.

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Nachts über die Erde fliegen

Videocredit: Aufnahmen von Astronaut*innen, NASA ; Zusammenstellung: David Peterson (YouTube); Musik: Freedom Fighters (Two Steps from Hell)

Viele Wunder sind zu sehen, wenn man nachts über die Erde fliegt. Für Astronauten* im Erdorbit sind sie ein alltäglicher Anblick. Das Video ist mit emotionaler Musik hinterlegt. Es zeigt einen Zusammenschnitt der Eindrücke mehrerer Tage. Sie wurden 2011 auf der Internationalen Raumstation (ISS) aufgenommen.

Die Kamera fliegt über weiße Wolken, orange Lichter von Städten, Blitze und Gewitter sowie das dunkelblaue Meer dahin. Am Horizont ist der goldenen Schimmer der dünnen Erdatmosphäre. Sie ist immer wieder von tanzenden Polarlichtern verziert. Die grünen Teile dieser Lichter leuchten typischerweise unter der Raumstation auf. Durch die rot- und lila leuchtenden Polarlichter fliegt die Raumstation sogar direkt durch!

Die Solarpaneele der Raumstation ragen über den Bildrand. Am Ende jeder Sequenz rauscht ein überwältigend helles Leuchten ins Bild. Es ist nichts anderes als die Morgendämmerung auf der Seite der Erde, die zur Sonne zeigt. Astronauten auf der ISS erleben diese Morgendämmerung alle 90 Minuten.

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Alles Wasser auf Europa

Links neben der Erde ist der Jupitermond Europa. Auf beiden Himmelskörpern ist eine blaue Perle. Sie zeigt die Menge an Wasser, die auf dem jeweiligen Körper vorhanden ist.

Bildcredit und Bildrechte: Kevin Hand (JPL/Caltech), Jack Cook (Meeresforschungsinstitut Woods Hole) und Howard Perlman (USGS)

Wie viel von Jupiters Mond Europa ist Wasser? Niemand weiß das sicher, aber dass es eine ganze Menge sein muss, können wir sagen. Das bestätigen die Daten der Raumsonde Galileo, die 1995 bis 2003 bei den Erkundungsflügen durchs Jupiter-System gewonnen wurden. Europa hat einen tiefen Ozean aus flüssigem Wasser unter der vereisten Oberfläche, der den Mond umspannt.

Der Ozean unter der Oberfläche plus die Eisschichten könnten zusammen im Schnitt über 100 Kilometer tief reichen. Nehmen wir die größtmögliche Abschätzung von 100 Kilometern Tiefee an. Dann hätte eine Kugel aus dem Wasser des Mondes Europa einen Radius von über 800 Kilometern.

Diese Abbildung vergleicht die hypothetischen Wasserkugeln der beiden Himmelskörper im selben Maßstab. Links sind Europa und das Wasser darauf, rechts ist die Wassermenge des Planeten Erde dargestellt.

Das Volumen des Ozeans unter der Oberfläche von Europa ist vielleicht sogar größer als das des Wassers auf der Erde. Daher ist er ein verlockendes Ziel für die Suche nach Leben im Sonnensystem außerhalb der Erde. Die robotisch NASA-Raumsonde Europa Clipper startete letztes Jahr zu diesem Zweck.

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